车型:配置1.8T发动机,该车已经行驶130000km。
故障现象:启动困难且着车后发动机缺缸。
接车后,确认故障确实如上所述。经过初步检查,发现气门室盖垫漏油,使火花塞孔内有不少机油,怀疑是因为机油的长期浸泡,使点火线圈绝缘损坏,引起漏电。但在更换气门室盖垫后,发动着车,发动机抖动,有缺缸现象。进一步检查,确认为2缸不工作。于是,更换2缸点火线圈及火花塞,发动机缺缸现象并没有好转。拆下火花塞来观察,发现2缸的火花塞明显偏黑,怀疑是2缸喷油器存在漏油,使该缸混合气过浓,而不工作。于是,对调1缸、2缸的喷油器,着车后试验,发现仍是2缸不工作,可以从解码器的数据流第15组中看到明显的2缸断火记录。难道是机械压缩系统出现了问题,测量2缸气缸压力,与其他各缸相比,均正常。
用解码器读取故障码,显示有很多故障码。清除故障码后,再次读取故障码,显示只剩下16726凸轮轴位置传感器信号太小和2缸断火这两个故障码。综合以上的测量结果分析,认为此车问题比较复杂,因为在点火、喷油以及机械压缩方面都找不到明显的问题,所以想换种思路。用尾气分析仪测量一下该车的燃烧情况,实际测量结果如表7-3所示。
表7-3
从尾气成分上看,因为HC严重超标,并且λ值小于1,表明发动机混合气过浓,但为什么会形成这么浓的混合气,目前还不清楚。再次用解码器的数据流功能(第15组)观察失火记录,其中2缸(第2区)已经达到500次左右,而其他各缸断火记录都在正常范围内,均为0次。上述检测结果说明是2缸不工作。
在着车状态下,试着清除故障码,这时缺缸现象好转。发动机工作平稳,排气管排出的气体也不再有缺缸的冲击感了,但关于凸轮轴的故障码,还是无法清除。再次使用尾气分析仪测量尾气,此时的尾气成分如表7-4所示。
表7-4
表7-4中的数据HC恢复到正常水平,λ值也在正常范围(0.97~1.03)内,通过目前发动机的尾气成分,可以判定此时发动机燃烧已经恢复正常。由此可以推论出——该车故障是因为不明原因的混合气过浓引起,而不是因为硬件损坏引起。因为如果是哪个元件损坏,不可能在清除故障码后恢复正常。一定是一个不稳定的故障原因,造成混合气过浓,再引起上述的故障现象。
再次读取故障码,显示有“2缸点火线圈对正极短路”的故障码,怀疑2缸点火线圈的线路有故障。检查2缸点火线圈线束插头孔内的端子,有些变形,进行整理。再进一步检查点火线圈线束插头背面上的密封胶套,发现4根导线有3根出现绝缘破损。经过处理后,用示波器测量波形,也在正常范围内,如图7-18所示。
对调点火线圈后,波形也没有变化。但为什么始终是2缸不工作呢?将火花塞插到点火线圈上,启动着车后,发现2缸的火花塞可以跳火。经过再次试验,只要清除故障码,发动机的工作状态就会变得平稳,发动机的排放也就恢复了正常。
把思路重新修改了一下,决定不再针对缺缸问题进行处理。转去寻找凸轮轴位置传感器的故障码,用万用表测量凸轮轴位置传感器的3线插头上的电压为1脚5V、2脚0.7V、3脚0V。用示波器观察信号脚上的电压波形,如图7-19所示。
图7-18
图7-19
波形的幅度也明显变低,虽然有波形,但幅度不够,怀疑是发动机电脑发生故障,或是线路出现问题。(www.xing528.com)
查阅图纸得知,凸轮轴位置传感器的3个引脚分别为电源、信号和负极,其正常电压应该为5V、12V和0V,与实际测量结果(5V、0.7V和0V)相比较,发现信号脚电压偏低,怀疑与此相线相关的电路有故障。于是再次查阅图纸,得知凸轮轴位置传感器信号脚(2脚)与发动机电脑的86脚相通,把发动机电脑拆下后拔下电脑插头,测量凸轮轴位置传感器线束插头的2号脚与发动机电脑线束插头的86脚之间的导通情况,导通正常,电阻为0Ω,并且对地也没有短路。
这时观察到电脑插头上有些脏物,怀疑是下雨时进入的雨水,如图7-20、图7-21所示。
图7-20
图7-21
仔细观察发现,污物并不是水,而是油迹。反复观察插头的外表面以及线束,包括发动机电脑外面的保险丝盒外罩,都没有发现有水或者是油迹,外表干干净净,那插头中的油污是从何而来呢?
这时想起曾在杂志上看到过类似的案例,因为线束内导线的毛细管作用,使线束的一头进入防冻液后,防冻液沿着导线内部的细铜丝通过毛细管效应流到了电脑插头处,形成短路。该车的故障原因也属于此类故障,并不是从插头外面漏进的油污,而是油污顺着导线的内部,渗透到电脑插头上,最终造成短路,形成上述故障现象。
仔细把油污清理干净后,再装车试验,这时测量凸轮轴位置传感器线束插头的2号脚电压,变成了11.30V,已经恢复正常。启动发动机,顺利启动着车。再清除故障码,上述两个故障码全部清除。经过试车,发动机动力恢复正常,不再有缺缸的感觉。回厂后再次测量,无故障码,系统正常。最后,再次测量尾气,如表7-5所示。
表7-5
从数据上看,发动机的燃烧情况也恢复正常,启动困难和发动机缺缸故障现象排除,经过试车,行车正常。为了防止线束内的油污再次被吸上来,除了把气门室盖垫更换后,清理油漏,再让客户经过10天左右的行驶,然后回厂复检,这次复检发现电脑插头内干净,没有再次出现油漏。说明故障已经彻底排除。
总结:该车故障是因为电脑插头被脏污短路引起,使凸轮轴位置传感器的信号不能正常送到发动机电脑内,形成启动困难故障。
对于2缸不工作的原因可能是因为2缸的点火线圈插头导线绝缘破损,引起短路。发动机电脑在检测到短路后,一方面存储上相应的故障码,另一方面切断了对于该缸点火线圈的触发信号,使之无法输出高压火。因为短路部位时断时续,造成我们在观察该缸火花塞是否跳火时,误判为火花塞跳火工作正常。在清除故障时,因为当时短路暂时恢复正常,发动机电脑恢复对2缸点火线圈的正常控制,于是2缸的火花塞开始跳火,2缸开始正常工作,这时发动机工作状态变得平稳了。
观察被脏污污染的发动机电脑插头,从82脚到86脚,明显有油污存在,除86脚为凸轮轴位置传感器信号脚外,其他几个引脚分别为83、84节气门位置传感器信号和82曲轴位置传感器信号,造成混合比失调,启动困难。
当所有故障排除后,发动机工作正常,试着拔下凸轮轴位置传感器插头,再启动发动机,发现虽然有着车迹象,但是无法着车。说明虽然凸轮轴位置传感器的信号偏低,但还能起到传递发动机正时信号的作用。
该车在之前确实因为气门室盖垫漏油,更换过气门室盖垫,可能是因为这个原因造成的上述现象。所以在此也提醒广大同行们注意这一故障原因,并且尽量避免因为气门室盖漏油的现象出现。
因为最终处理的只是电脑线束插头处的油污,而线束内部的油污无法彻底清除,但漏油的根源——气门室垫已经更换。所以,出于对维修质量的负责,与车主约好,过几天回厂,再次检查是否有新的油污出现,可以再次进行清理,估计经过几次清理后,问题可以彻底解决。
在维修此车过程中用到了示波器、万用表、气缸压力表、解码器以及尾气分析仪,各种仪器交叉运用,其中尾气分析仪虽然不能一下子确认故障部位,但可以帮我们缩小故障范围,从发动机燃烧状态的好坏判定发动机燃烧状态,起到了快速、准确诊断疑难故障的作用。
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